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(共27張PPT)
第三章 鐵 金屬材料
第一節(jié) 鐵及其化合物
第2課時(shí)
2
1
本節(jié)重點(diǎn)
本節(jié)難點(diǎn)
鐵的氧化物和氫氧化物
氫氧化亞鐵的制備實(shí)驗(yàn)
丹霞地貌是在中國(guó)誕生并發(fā)展起來(lái)的一個(gè)地貌類(lèi)型，以赤壁丹崖為特征的紅色陸相碎屑巖地貌。我國(guó)的151處國(guó)家重點(diǎn)風(fēng)景名勝區(qū)中，有26座屬于丹霞地貌名山，如：
經(jīng)查證：丹霞地貌的紅色主要來(lái)源于其中的鐵氧化物，特別是赤鐵礦(Fe2O3)。鐵氧化物在地表被氧化成赤鐵礦后，賦予了丹霞地貌鮮艷的紅色。
接下來(lái)我們系統(tǒng)學(xué)習(xí)
鐵氧化物的性質(zhì)
鐵的氧化物
鐵的氧化物和氫氧化物
堿性氧化物
堿性氧化物
特殊氧化物
鐵的氧化物
鐵的氧化物和氫氧化物
堿性氧化物
顏色、狀態(tài)：
溶解性：
鐵的價(jià)態(tài)：
與H＋反應(yīng)：
穩(wěn)定性：
與CO、C、H2反應(yīng)：
黑色粉末
不溶于水
＋2
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
不穩(wěn)定
生成單質(zhì)鐵及CO2或H2O
6FeO＋O2 2Fe3O4
(氧化性和還原性)
鐵的氧化物
鐵的氧化物和氫氧化物
堿性氧化物
顏色、狀態(tài)：
鐵的價(jià)態(tài)：
與H＋反應(yīng)：
穩(wěn)定性：
與CO、C、H2反應(yīng)：
溶解性：
紅棕色粉末
＋3
6H＋＋Fe2O3===2Fe3＋＋3H2O
不溶于水
穩(wěn)定
生成單質(zhì)鐵及CO2或H2O
(氧化性)
俗稱(chēng)：鐵紅
用途：
Fe2O3常用作紅色油漆與涂料
赤鐵礦(Fe2O3)是煉鐵的原料
鐵的氧化物
鐵的氧化物和氫氧化物
Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O
＋2、＋3
不溶于水
黑色晶體(有磁性)
穩(wěn)定
特殊氧化物
顏色、狀態(tài)：
鐵的價(jià)態(tài)：
與H＋反應(yīng)：
穩(wěn)定性：
與CO、C、H2反應(yīng)：
溶解性：
生成單質(zhì)鐵及CO2或H2O
俗稱(chēng)：磁性氧化鐵
在兩支試管中分別加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。觀(guān)察并描述發(fā)生的現(xiàn)象。
鐵的氫氧化物
鐵的氧化物和氫氧化物
實(shí)驗(yàn)探究：氫氧化鐵和氫氧化亞鐵
本課件由大鹿化學(xué)工作室制作，侵權(quán)必究
本課件由大鹿化學(xué)工作室制作，侵權(quán)必究
本課件由大鹿化學(xué)工作室制作，侵權(quán)必究
灰綠色
沉淀
鐵的氫氧化物
鐵的氧化物和氫氧化物
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
紅褐色
沉淀
白色
沉淀
紅褐色
沉淀
Fe3＋＋3OH－==Fe(OH)3↓
Fe2＋＋2OH－ ==Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O ==4Fe(OH)3
化學(xué)式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
物質(zhì)類(lèi)別 二元弱堿 三元弱堿
顏色狀態(tài)
溶解性
與非氧化性強(qiáng)酸反應(yīng)
穩(wěn)定性 Fe(OH)2 FeO＋H2O (隔絕空氣)
白色固體
紅褐色固體
不溶于水
不溶于水
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O
歸納總結(jié)：鐵的氫氧化物
鐵的氧化物和氫氧化物
Fe2＋極易被氧化，故FeSO4溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配
為了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸餾水和NaOH溶液要煮沸，盡可能除去O2
為了防止滴加NaOH溶液時(shí)帶入空氣，可將吸有NaOH溶液的長(zhǎng)滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再擠出NaOH溶液
為防止Fe2＋被氧化，還可以向盛有FeSO4溶液的試管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有機(jī)物，以隔絕空氣
鐵的氫氧化物
鐵的氧化物和氫氧化物
制備Fe(OH)2的關(guān)鍵是隔絕空氣(O2)，可采取的措施有：
方案二：還原性氣體保護(hù)法
在如圖所示的裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。
思考解答下列問(wèn)題：
(3)在試管Ⅰ里加入的試劑是 。
(4)在試管Ⅱ里加入的試劑是 。
(5)為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管Ⅰ和試管Ⅱ中加入試劑，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是____________________________________________________________________。
(6)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色，其理由是
________________________________________________________________。
方案一：有機(jī)覆蓋層法
(1)配制NaOH和FeSO4溶液的蒸餾水要經(jīng)過(guò) ，目的是： 。
(2)在FeSO4溶液表面覆蓋一層苯，作用是： 。
【例1】氫氧化亞鐵制備實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
加熱煮沸
趕走溶解的氧氣
隔絕空氣中的氧氣
稀H2SO4、鐵屑
NaOH溶液
打開(kāi)止水夾a，待Ⅰ中反應(yīng)生成的氫氣排凈裝置中的空氣后，再關(guān)閉止水夾a　
試管Ⅰ中反應(yīng)生成的H2充滿(mǎn)了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界空氣不容易進(jìn)入
方案二：還原性氣體保護(hù)法
在如圖所示的裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。
思考解答下列問(wèn)題：
(3)在試管Ⅰ里加入的試劑是 。
(4)在試管Ⅱ里加入的試劑是 。
(5)為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管Ⅰ和試管Ⅱ中加入試劑，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是_____________________________________________________________________。
(6)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色，其理由是
_______________________________________________________________。
稀H2SO4、鐵屑
NaOH溶液
打開(kāi)止水夾a，待Ⅰ中反應(yīng)生成的氫氣排凈裝置中的空氣后，再關(guān)閉止水夾a　
試管Ⅰ中反應(yīng)生成的H2充滿(mǎn)了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界空氣不容易進(jìn)入
鐵元素的價(jià)類(lèi)二唯圖
鐵的氧化物和氫氧化物
單質(zhì)
氧化物
堿
鹽
Fe3O4
Fe2O3
FeO
鐵元素化合價(jià)
物質(zhì)
類(lèi)別
Fe
0
+2
+3
Fe(OH)3
Fe2+
Fe3+
Fe(OH)2
紅磚、青磚知多少
青磚顏色為青灰色，主要是因?yàn)樵诶鋮s過(guò)程中產(chǎn)生的水蒸氣阻隔了空氣的流通，處于缺氧狀態(tài)，導(dǎo)致磚中的三氧化二鐵還原為氧化亞鐵，最終磚塊顏色呈青灰色。
紅磚顏色為紅色，是因?yàn)樵诶鋮s過(guò)程中空氣充分流通，磚中的鐵元素與氧氣充分發(fā)生反應(yīng)形成三氧化二鐵，最終磚塊顏色呈紅色。
1．(2023下·上海靜安·高一校考期末)指南針是中國(guó)古代四大發(fā)明之一，制作指南針的磁性物質(zhì)是
A．FeO
B．Fe2O3
C．FeS
D．Fe3O4
【答案】D
【詳解】Fe3O4為磁性氧化鐵，具有磁性，故選D。
答案為：D。
2．(2023上·新疆烏魯木齊·高一烏魯木齊市第四中學(xué)校考期末)下列敘述不正確的是
A．Fe2O3是一種紅棕色粉末，常用作油漆和涂料的紅色顏料
B．漂白粉既可作漂白棉、麻、紙張的漂白劑，又可用作游泳池等場(chǎng)所的消毒劑
C．Na2CO3和NaHCO3的溶液均顯堿性，均可用于治療胃酸過(guò)多
D．Na2O2可與CO2發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，故Na2O2可在呼吸面具或潛水艇中作為氧氣來(lái)源
【答案】C
【詳解】A．Fe2O3為紅棕色固體，常用作紅色顏料，故A正確；
B．漂白粉具有強(qiáng)氧化性，既可作漂白棉、麻、紙張的漂白劑，又可用作游泳池等場(chǎng)所的消毒劑，故B正確；
C．Na2CO3堿性太強(qiáng)，不能用其治療胃酸過(guò)多，故C錯(cuò)誤；
D．Na2O2可與CO2發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈉和氧氣，故Na2O2可在呼吸面具或潛水艇中作為氧氣來(lái)源，故D正確；
3．(2022上·天津東麗·高一統(tǒng)考期末)下列關(guān)于鐵及其化合物的敘述正確的是
A．氫氧化鐵受熱分解可制得Fe3O4
B．Fe2O3、Fe3O4都有磁性
C．FeO不穩(wěn)定，在空氣里受熱，能迅速被氧化
D．高溫下，鐵能與水蒸氣反應(yīng)生成Fe2O3
【答案】C
【詳解】A．氫氧化鐵受熱分解可制得Fe2O3，A錯(cuò)誤；
B．Fe3O4具有磁性，F(xiàn)e2O3無(wú)磁性，B錯(cuò)誤；
C．FeO不穩(wěn)定，在空氣里受熱，能迅速被氧化為Fe3O4，C正確；
D．高溫下，鐵能與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和氫氣，D錯(cuò)誤；
故選C。
4．(2023上·四川達(dá)州·高一統(tǒng)考期末)實(shí)驗(yàn)室可用圖裝置制備Fe(OH)2。下列說(shuō)法不正確的是
A．配制NaOH溶液和FeSO4溶液的蒸餾水要提前煮沸
B．實(shí)驗(yàn)前可在FeSO4溶液上面加一層煤油
C．得到的Fe(OH)2為紅褐色固體
D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的膠頭滴管，要先用鹽酸浸泡，再用水洗
【答案】C
【分析】如圖，利用NaOH溶液與FeSO4溶液反應(yīng)得到Fe(OH)2和Na2SO4，F(xiàn)e(OH)2易被空氣氧化。
【詳解】A．FeSO4和Fe(OH)2中鐵元素呈+2，易被氧化，故配制NaOH溶液和FeSO4溶液的蒸餾水要提前煮沸，除去水中溶解的氧氣，A項(xiàng)正確；
B．實(shí)驗(yàn)前可在FeSO4溶液上面加一層煤油，浮在水面上，可隔絕空氣，B項(xiàng)正確；
C．得到的Fe(OH)2為白色固體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；
D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的膠頭滴管含堿性溶液，要先用鹽酸浸泡，再用水洗，D項(xiàng)正確。
故答案選C。
5．(2023下·山東濰坊·高二統(tǒng)考期末)如圖為鐵元素的價(jià)類(lèi)二維圖，“→”表示物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A．鐵與高溫水蒸氣的反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化①
B．FeO可應(yīng)用于瓷器制作中使釉呈綠色
C．由圖可預(yù)測(cè)：高鐵酸鹽FeO42-具有強(qiáng)氧化性，可用于消毒
D．加熱Fe(OH)3可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化⑥，加入鹽酸可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化③
【答案】A
【詳解】A．鐵與高溫水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，不能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化①，故A錯(cuò)誤；
B．氧化亞鐵為黑色固體，可應(yīng)用于瓷器制作中使釉呈綠色，故B正確；
C．高鐵酸根離子中鐵元素的化合價(jià)為最高價(jià)+6價(jià)，所以高鐵酸鹽具有強(qiáng)氧化性，可用于殺菌消毒，故C正確；
D．氫氧化鐵受熱分解生成氧化鐵和水，與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，則加熱氫氧化鐵可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化⑥，加入鹽酸可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化③，故D正確；
故選A。
鐵的氧化物
鐵的氫氧化物
氧化亞鐵(FeO)
氫氧化鐵Fe(OH)3
氫氧化亞鐵Fe(OH)2
氧化鐵(Fe2O3)
四氧化三鐵(Fe3O4)
第一節(jié)
鐵及其化合物
第2課時(shí)
THANKS

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